В этой статье будет рассказано о том, как проверить на работоспособность микросхему с использованием обычного мультиметра. Иногда определить причину неисправности довольно просто, а иногда на это уходит много времени, и в результате поломка так и остается невыясненной. В этом случае надо сделать замену детали.
Три варианта действий
Проверка микросхем – достаточно сложный процесс, который, зачастую, оказывается невозможен. Причина кроется в том, что микросхема содержит большое число различных радиоэлементов. Однако даже в такой ситуации есть несколько способов проверки:
- внешний осмотр. Внимательно изучив каждый элемент микросхемы, можно обнаружить дефект (трещины на корпусе, прогар контактов и т.п.);
- . Иногда проблема кроется в коротком замыкании со стороны питающего элемента, его замена может помочь исправить ситуацию;
- проверка работоспособности. Большинство микросхем имеют не один, а несколько выходов, потому нарушение в работе хотя бы одного из элементов приводит к отказу всей микросхемы.
Самыми простыми для проверки являются микросхемы серии КР142. На них имеется всего три вывода, поэтому при подаче на вход любого уровня напряжения, на выходе мультиметром проверяется его уровень и делается вывод о состоянии микросхемы.
Следующими по сложности проверки являются микросхемы серии К155, К176 и т.п. Для проверки нужно использовать колодку и источник питания с конкретным уровнем напряжения, подбираемым под микросхему. Так же как и в случае с микросхемами серии КР142, мы подаем сигнал на вход и контролируем его уровень на выходе с помощью мультиметра.
Применение специального тестера
Для более сложных проверок нужно пользоваться специальным тестером микросхем, который можно приобрести или сделать своими руками. При прозвонке отдельных узлов микросхемы на экран дисплея будут выводиться данные, анализируя которые можно прийти к выводу об исправности или неисправности элемента. Стоит не забывать, что для полноценной проверки микросхемы нужно полностью смоделировать ее нормальный режим работы, то есть обеспечить подачу напряжения нужного уровня. Для этого проверку стоит проводить на специальной проверочной плате.
Зачастую, осуществить проверку микросхемы, не выпаивая элементы, оказывается невозможным, и каждый из них должен прозваниваться отдельно. О том, как прозвонить отдельные элементы микросхемы после выпаивания будет рассказано далее.
Транзисторы (полевые и биполярные)
Переводим мультиметр в режим «прозвонки», подключаем красный щуп к базе транзистора, а черным касаемся вывода коллектора. На дисплее должно отобразиться значение пробивного напряжения. Схожий уровень будет показан и при проверке цепи между базой и эмиттером. Для этого красный щуп соединяем с базой, а черный прикладываем к эмиттеру.
Следующим шагом будет проверка этих же выводов транзистора в обратном включении. Черный щуп подключаем к базе, а красным щупом по очереди касаемся эмиттера и коллектора. Если на дисплее отображается единица (бесконечное сопротивление), то транзистор исправен. Так проверяются полевые транзисторы. Биполярные транзисторы проверяются аналогичным методом, только меняются местами красный и черный щуп. Соответственно, значения на мультиметре также будут показывать обратные.
Конденсаторы, резисторы и диоды
Исправность конденсатора проверяется путем подключения щупов мультиметра к его выводам. В течение секунды сопротивление вырастет от единиц Ом до бесконечности. Если поменять местами щупы, то эффект повторится.
Чтобы убедиться в исправности резистора, достаточно замерить его сопротивление. Если оно отлично от нуля и меньше бесконечности, значит, резистор исправен.
Проверка диодов из микросхемы достаточно проста. Измерив сопротивление между анодом и катодом в прямой и обратной последовательности (меняя местами щупы мультиметра), убеждаемся, что в одном случае одно находится на уровне нескольких десятков-сотен Ом, а в другом – стремится к бесконечности (единица в режиме «прозвонки» на дисплее).
Индуктивность и тиристоры
Проверка катушки на обрыв осуществляется замером ее сопротивления мультиметром. Элемент считается исправным, если сопротивление меньше бесконечности. Надо заметить, что не все мультиметры способны проверять индуктивность.
Проверка тиристора происходит следующим образом. Прикладываем красный щуп к аноду, а черный – к катоду. В окошке мультиметра должно отобразиться бесконечное сопротивление. После этого управляющий электрод соединяем с анодом, наблюдая за падением сопротивления на дисплее мультиметра до сотен Ом. Управляющий электрод открепляем от анода – сопротивление тиристора не должно измениться. Так ведет себя полностью исправный тиристор.
Стабилитроны, шлейфы/разъемы
Для тестирования стабилитрона понадобится блок питания, резистор и мультиметр. Соединяем резистор с анодом стабилитрона, через блок питания подаем напряжение на резистор и катод стабилитрона, плавно поднимая его. На дисплее мультиметра, подключенного к выводам стабилитрона, мы можем наблюдать плавный рост уровня напряжение. В определенный момент напряжение перестает расти, независимо от того, увеличиваем ли мы его блоком питания. Такой стабилитрон считается исправным.
Для проверки шлейфов необходимо . Каждый контакт с одной стороны должен звониться с контактом с другой стороны в режиме «прозвонки». В случае если один и тот же контакт звонится сразу с несколькими – в шлейфе/разъеме короткое замыкание. Если не звонится ни с одним – обрыв.
Иногда неисправность элементов можно определить визуально. Для этого придется внимательно осмотреть микросхему под лупой. Наличие трещин, потемнений, нарушений контактов может говорить о поломке.
Проверка электронных компонентов с использованием мультиметра это довольно простая задача. Для ее выполнения нужен обычный мультиметр китайского производства, покупка которого не представляет проблемы, важно только избегать самых дешевых, откровенно некачественных моделей.
Аналоговые приборы со стрелочным указателем до сих пор способны выполнять такие задачи, но более удобны в применении цифровые мультиметры , в которых выбор режима осуществляется при помощи переключателей, а результаты измерения отображаются на электронном дисплее.
Внешний вид аналоговых и цифровых мультиметров:
Сейчас чаще всего используются цифровые мультиметры, так как у них меньший процент погрешности, их легче использовать и данные выводятся сразу на дисплей прибора.
Шкала цифровых мультиметров больше, имеются удобные дополнительные функции – температурный датчик, частотомер, проверка конденсатора, и др.
Проверка транзистора
Если не вдаваться в технические подробности, то транзисторы бывают полевые и биполярные
Биполярный транзистор представляет собой два встречных диода, поэтому проверка выполняется по принципу «база-эмиттер» и «база-коллектор». Ток может идти только в одном направлении, в другом его быть не должно. Не нужно проверять переход «эмиттер-коллектор». Если на базе нет напряжения, но ток все же проходит, прибор неисправен.
Для проверки полевого транзистора N-канального типа, нужно присоединить черный (отрицательный) щуп к выводу стока. К выводу истока транзистора присоединяется красный (положительный) щуп. В таком случае транзистор закрыт, мультиметр высвечивает падение напряжения примерно 450 мВ на внутреннем диоде, и бесконечное сопротивление на обратном. Теперь нужно присоединить красный щуп к затвору, после чего вернуть на вывод истока. Черный щуп при этом остается присоединен к выводу стока. Показав на мультиметре 280 мВ, транзистор открылся от прикосновения. Не отсоединяя красный щуп, дотронемся черным щупом к затвору. Полевой транзистор закроется, а на дисплее мультиметра увидим падение напряжения. Транзистор исправен, что и показали данные манипуляции. Диагностика Р-канального транзистора выполняется аналогично, но щупы меняют местами.
Проверка диода
Сейчас выпускается несколько основных типов диодов (стабилитрон, варикап, тиристор, симистор, свето- и фотодиоды), каждый из них используется для определенных целей. Для проверки на диоде замеряется сопротивление с плюсом на аноде (должно быть от нескольких десятков до нескольких сотен Ом), затем с плюсом на катоде – должна быть бесконечность. Если показатели другие – прибор неисправен.
Проверка резисторов
Как можно понять из картинки, резисторы тоже бывают разные:
На всех резисторах производителями указывается номинальное сопротивление. Его мы и замеряем. Допускается 5% погрешности значения сопротивления, если погрешность больше – прибор лучше не использовать. Если резистор почернел, его тоже лучше не использовать, даже если сопротивление в пределах нормы.
Проверка конденсаторов
Сначала осматриваем конденсатор. Если на нем нет никакие трещин и вздутий, нужно попытаться (осторожно!) покрутить выводы конденсатора. Если получается прокрутить или даже вообще вытащить – конденсатор сломан. Если внешне все нормально, проверяем мультиметром сопротивление, показания должны быть равны бесконечности.
Катушка индуктивности
В катушках поломки могут быть разные. Поэтому сначала исключаем механическую неисправность. Если внешне повреждений нет, измеряем сопротивление, подключая мультиметр к параллельным выводам. Оно должно быть близким к нулю. Если номинальное значение превышено, возможно, поломка произошла внутри катушки. Можно попытаться перемотать катушку, но проще поменять.
Микросхема
Микросхему мультиметром проверять не имеет смысла – в них десятки и сотни транзисторов, резисторов и диодов. На микросхеме не должно быть механических повреждений, пятен от ржавчины и перегрева. Если внешне все в порядке, микросхема скорее всего повреждена внутри, починить ее не удастся. Однако можно проверить выходы микросхемы на напряжение. Слишком низкое сопротивление выходов питания (относительно общего) свидетельствует о коротком замыкании. Если хотя бы один из выходов неисправен, скорее всего схему уже не вернуть в строй.
Работа с цифровым мультиметром
Подобно аналоговому, цифровой тестер имеет щупы красного и черного цвета, а также 2-4 дополнительных гнезда. Традиционно, «масса» или общий вывод маркируется черным. Гнездо общего вывода обозначается знаком «-» (минус) или кодом СОМ. Конец вывода бывает оснащен зажимом типа «крокодильчик», для укрепления на проверяемой схеме.
Красный вывод всегда использует гнездо с маркировкой «+» (плюс) или кодом V. В более сложных мультиметрах имеется дополнительное гнездо для красного щупа, обозначенное кодом «VQmA». Его использование позволяет измерять сопротивление и напряжение в миллиамперах.
Гнездо, обозначенное 10ADC предназначено для измерения постоянного тока, силой до 10А.
Главный переключатель режимов, имеющий круглую форму и расположенный в большинстве мультиметров посредине передней панели, служит для выбора режимов измерения. При выборе напряжения следует выбирать режим больший, чем сила тока. Если требуется проверить бытовую розетку, из двух режимов, 200 и 750 В, выбираем режим 750.
Часто возникает ситуация, когда из-за вышедшей из строя маленькой незначительной детали перестает работать бытовой прибор. Поэтому, ответ на вопрос, как прозванивать плату мультиметром, хотели бы знать многие начинающие радиолюбители. Главное в этом деле быстро обнаружить причину поломки.
Перед выполнением инструментальной проверки, необходимо осмотреть плату на наличие поломок. Электрическая схема платы должна быть без повреждений мостиков, детали не должны быть распухшими и черными. Приведем правила проверки некоторых элементов, в том числе и материнской платы.
Проверка отдельных деталей
Разберем несколько деталей, при поломке которых выходит из строя схема, а вместе с этим и все оборудование.
Резистор
На различных платах данную деталь применяют довольно часто. И так же часто при их поломке происходит сбой в работе прибора. Резисторы несложно проверить на работоспособность мультиметром. Для этого необходимо провести измерение сопротивления. При значении, стремящемся к бесконечности, деталь следует заменить. Неисправность детали можно определить визуально. Как правило, они чернеют из-за перегрева. При изменении номинала более 5%, резистор требует замены.
Диод
Проверка диода на неисправность не займет много времени. Включаем мультиметр на замер сопротивления. Красный щуп на анод детали, черный на катод – показание на шкале должно быть от 10 до 100 Ом. Переставляем , теперь минус (черный щуп) на аноде – показание, стремящееся к бесконечности. Эти величины говорят об исправности диода.
Катушка индуктивности
Плата редко выходит из строя по вине этой детали. Как правило, поломка случается по двум причинам:
- витковое короткое замыкание;
- обрыв цепи.
Проверив значение сопротивления катушки мультиметром, при значении менее бесконечности – цепь не оборвана. Чаще всего, сопротивление индуктивности имеет значение в несколько десятков омов.
Определить витковое замыкание немного труднее. Для этого прибор переводим в сектор измерения напряжения цепи. Необходимо определить величину напряжения самоиндукции. На обмотку подаем небольшой по напряжению ток (чаще всего используют крону), замыкаем ее с лампочкой. Лампочка моргнула – замыкания нет.
Шлейф
В этом случае следует прозванивать контакты входа на плату и на самом шлейфе. Заводим щуп мультиметра в один из контактов и начинаем прозвон. Если идет звуковой сигнал, значит, эти контакты исправны. При неисправности одно из отверстий не найдет себе «пару». Если же один из контактов прозвонится сразу с несколькими – значит, пришло время менять шлейф, поскольку на старом короткое замыкание.
Микросхема
Выпускается большое разнообразие этих деталей. Замерить и определить неисправность микросхемы с помощью мультиметра достаточно тяжело, наиболее часто используют тестеры pci. Мультиметр не позволяет провести замер, потому что в одной маленькой детали находится несколько десятков транзисторов и других радиоэлементов. А в некоторых новейших разработках сконцентрированы миллиарды компонент.
Определить проблему можно только при визуальном осмотре (повреждения корпуса, изменение цвета, отломанные выводы, сильный нагрев). Если деталь повреждена, ее необходимо заменить. Нередко при поломке микросхемы, компьютер и другие приборы перестают работать, поэтому поиск поломки следует начинать именно с обследования микросхемы.
Тестер материнских плат – это оптимальный вариант определения поломки отдельной детали и узла. Подключив POST карту к материнке и запустив режим тестирования, получаем на экране прибора сведения об узле поломки. Выполнить обследование тестером pci сможет даже новичок, не имеющий особых навыков.
Стабилизаторы
Ответ на этот вопрос, как проверить стабилитрон, знает каждый радиотехник. Для этого переводим мультиметр в положение замера диода. Затем касаемся щупами выходов детали, снимаем показания. Меняем местами щупы и выполняем замер и записываем цифры на экране.
При одном значении порядка 500 Ом, а во втором замере значение сопротивления стремится к бесконечности – эта деталь исправна и годится для дальнейшего использования . На неисправной — величина при двух измерениях будет равна бесконечности – при внутреннем обрыве. При величине сопротивления до 500-сот Ом – произошел полупробой.
Но чаще всего на микросхеме материнской платы сгорают мосты – северный и южный. Это стабилизаторы питания схемы, от которых поступает напряжение на материнку. Определяют эту «неприятность» достаточно легко. Включаем блок питания на компьютере, и подносим руку к материнской плате. В месте поражения она будет сильно нагреваться. Одной из причин такой поломки может быть полевой транзистор моста. Затем проводим прозвонку на их выводах и при необходимости заменяем неисправную деталь. Сопротивление на исправном участке должно быть не более 600 Ом.
Методом обнаружения нагревающего устройства, определяют короткое замыкание (КЗ) на некоторых деталях платы. При подаче питания и обнаружения участка нагрева, кисточкой смазываем место нагрева. По испарению спирта определяется деталь с КЗ.
Очень часто мы сталкиваемся с такой проблемой: из-за поломки небольшой радиодетали выходит из строя целый агрегат. Чтобы как-то облегчить себе жизнь, нужно уметь быстро проверять и устранять поломки. Для этого мы сейчас научимся, как правильно и, главное, быстро проверять радиодетали . Вне зависимости от производителя, будь то импортные, отечественные либо советские радиодетали, принципы и приемы проверки идентичны. Естественно, визуально мы не всегда сможем понять, исправна эта деталь или нет, поэтому нам понадобится мультиметр.
Проверяем биполярные транзисторы.
Самая распространенная поломка-это сгоревшие в схемах транзисторы . Поэтому начнем с них. Чтобы проверить их работоспособность, первым делом «прозваниваем» переходы БАЗА-ЭМИТТЕР и БАЗА-КОЛЛЕКТОР. Следует учитывать, что ПНП транзистор проводит ток к БАЗЕ, а НПН транзистор - от БАЗЫ (ток идет только в одном направлении, в обратном направлении идти не должен). Далее прозваниваем два перехода ЭМИТТЕР-КОЛЛЕКТОР. Пока транзистор закрыт, ток не должен проходить через них в любом направлении. Как только на БАЗУ подали напряжение, ток, проходя через переход БАЗА-ЭМИТТЕР, открывает транзистор , одновременно сопротивление перехода ЭМИТТЕР-КОЛЛЕКТОР резко падает, практически до нуля. Следует учесть, что падение напряжения на переходах обычно не ниже 0,6В (у сборных транзисторов «Дарлингтонов» более 1.2В, в связи с этим мультиметры с батарейкой 1.5В не смогут их открыть). Рекомендую приобрести мультиметр с более мощным элементом питания.
Также следует учесть, что в некоторых современных транзисторах параллельно с цепью КОЛЛЕКТОР-ЭМИТТЕР встроен диод (изучите документацию, если КОЛЛЕКТОР-ЭМИТТЕР прозванивается в одну сторону).
ИТОГ: если хотя бы одно из утверждений не подтвердилось, транзистор неисправен. Перед его заменой проверьте оставшиеся детали.
Проверяем униполярные транзисторы.
Сопротивление между всеми выводами униполярного (полевого) транзистора должно быть бесконечным. Вне зависимости от тестового напряжения прибор должен показывать бесконечное сопротивление. Но имеются некоторые исключения!!!
Прикладывая положительный щуп к затвору n-типа, а отрицательный – к истоку транзистора, емкость затвора зарядится и транзистор откроется. Между стоком и истоком прибор будет показывать некоторое сопротивление. Это не неисправность. Просто перед прозвонкой канала «сток-исток» замкните все ножки транзистора для разрядки емкости затвора. Только после этого, если сопротивление «сток-исток» не бесконечно, транзистор можно считать неисправным.
Следует помнить, что в мощных современных полевых транзисторах между стоком и истоком стоит диод, поэтому при проверке канала «сток-исток» транзистор будет вести себя как обычный диод. Не забывайте читать даташиты к Вашим радиодеталям.
Проверяем конденсаторы.
Одни из самых выходящих из строя радиодеталей – , причем электролитические ломаются чаще, керамика и пленка – наоборот.
Первоначальные наши действия – это визуальный осмотр платы. Электролитические конденсаторы после выхода из строя надуваются, а иногда даже взрываются. Керамические конденсаторы не надуваются, но взорваться могут. Так же, как и электролитические, их надо прозвонить. Ток проводить они не должны.
Следующий шаг, который мы выполняем, – это механическая проверка выводов внутреннего контакта. Для этого сгибаем выводы конденсатора под небольшим углом, слегка потягивая и поворачивая их в разные стороны, убеждаемся в их неподвижности. Если хотя бы один вывод крутится вокруг оси либо свободно вынимается из корпуса, значит он непригоден.
Последнее, что мы делаем, – замеряем сопротивление. При подключении щупов сопротивление от единиц Ом в течение секунды вырастет до бесконечности. При перемене мест щупов эффект повторится. Этот эффект наиболее заметен у емкостью более 10 мкФ.
Теперь мы можем сделать вывод: если конденсатор проводит ток либо не заряжается, он неисправен.
Проверяем резисторы.
Резисторы - это наиболее распространенные на платах радиодетали . Резисторы выходят из строя не так часто, как другие компоненты, да и проверить их намного проще.
Первым делом – визуальный осмотр. Если резистор почерневший (перегретый), то он, вероятнее всего, неисправен, и даже если он исправен, рекомендую его заменить.
Далее – прозвонка. Если сопротивление меньше бесконечности и не равно нулю, скорее всего резистор пригоден к использованию. Замеряем сопротивление, и если оно отличается от номинального больше чем на ±5% , такой резистор лучше заменить.
Проверяем диоды.
Ну, тут вообще все очень просто. Замеряем сопротивление. С плюсом на аноде оно должно показать несколько десятков либо сотен Ом, с плюсом на катоде – бесконечность. В противном случае диод неисправен.
Проверяем индуктивность.
Причины выхода из строя индуктивности – две: первая – короткое замыкание витков, вторая – обрыв.
Обрыв определяем замером сопротивления, оно должно быть меньше бесконечности.
Короткое замыкание вычислить сложнее. Для дросселей и трансформаторов с обмотками не меньше 1000 витков проверяем напряжение самоиндукции. Для этого подаем низковольтный импульс на обмотку и затем замыкаем эту обмотку газоразрядной лампочкой. Импульс требуется подать, слегка касаясь контактов элемента питания. Если лампочка в итоге мигнет, то короткого замыкания нет. В противном случае либо мало витков, либо короткое замыкание.
Конечно, такой способ не совсем точный, поэтому, прежде чем «грешить» на индуктивность, проверьте остальные детали.
Проверяем оптопары.
Сначала прозваниваем излучающий диод. Как и обычный диод, он должен прозваниваться в одну сторону.
Затем, подав питание на излучающий диод, замеряем сопротивление фотоприемника (в зависимости от оптопары, это может быть диод, транзистор, тиристор или симистор). Сопротивление должно быть близким к нулю. Затем убираем питание, если сопротивление выросло до бесконечности, значит исправна.
Проверяем тиристоры (симисторы).
Для проверки берем омметр. Плюс подключаем к аноду, минус к катоду. Сопротивление должно равняться бесконечности. Затем к аноду присоединяем управляющий электрод. Сопротивление должно упасть примерно до сотни Ом. После этого отсоединяем управляющий электрод от анода. Сопротивление должно остаться низким (это называют током удержания). В противном случае отбраковываем.
В следующих статьях мы рассмотрим проверку и выбраковку большинства остальных компонентов.
Прошу обратить внимание: если Вы нашли неисправные радиодетали и хотите их заменить, то мы с радостью поможем найти любые радиодетали и компоненты .